Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Bruchlast einer Aluminiumplatte


von SamuHeinz (Gast)


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Hallo Zusammen,

Ich habe folgende Frage:

Angenommen ich habe eine Aluminium Platte mit den Massen 480x480x10mm, 
diese liegt auf 4 Seiten jeweils auf einer sehr stabilen Fläche auf. 
Somit sind 400x400m "freifliegend" in der Luft. Nun gegen wir davon aus, 
das ein Solider Block in der Mitte der Platte aufliegt, die Dichte ist 
10g/cm3. Ich möchte herausfinden wieviel Gewicht die Aluplatte tragen 
kann, bis Sie durchbricht. Das Gewicht ist "fix" es bewegt sich also 
nicht, und fällt auch nicht auf die Fläche

Kann mir jemand helfen damit?

Grüsse
Samuel

von ??? (Gast)


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Ja, ich.


Die bricht niemals entzwei.

von Berny (Gast)


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> Kann mir jemand helfen damit?

Bin mir jetzt nicht völlig sicher, denke jedoch, dass deine 10 mm 
Aluminiumplatte 10 g gerade so eben noch aushält, bevor sie 
auseinanderbricht.

von SamuHeinz (Gast)


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Berny schrieb:
>> Kann mir jemand helfen damit?
>
> Bin mir jetzt nicht völlig sicher, denke jedoch, dass deine 10 mm
> Aluminiumplatte 10 g gerade so eben noch aushält, bevor sie
> auseinanderbricht.

Du hast mich glaubich falsch verstanden, die Dichte des Blocks besträgt 
10g/cm3, das heist ein Würfel 1x1x1cm wiegt 10 Gram. Ich möchte 
herausfinden wie gross der Block maximal sein darf, beispielsweise ein 
Block mit 10cmx10cmx50cm wiegt ja bereits 50kg

von Wolfgang (Gast)


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SamuHeinz schrieb:
> Massen 480x480x10mm

???
Masse wird in der Einheit Kilogramm gemessen

> Ich möchte herausfinden wieviel Gewicht die Aluplatte tragen
> kann, bis Sie durchbricht.

Für die Aluplatte ist die Kraft entscheidend. Und dann kommt es auf die 
Legierung an. Erstmal wird sie sich verbiegen.

von (prx) A. K. (prx)


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Wolfgang schrieb:
> Masse wird in der Einheit Kilogramm gemessen

Wenn der TE Schweizer ist, sind Masse und Masse zwei paar Stiefel, aber 
beide grammatikalisch korrekt.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Es gibt ein Modul, welches die Verformung zu Kraft bezeichnet. Dabei 
gibt es einen elastischen Teil und einen Plastischen Teil, bei hoeherer 
Belastung kommt der Bruch. Dieses Modul ist fuer jedes Material, jede 
Legierung anders.
Nun musst du per Simulation die raeumliche Belastung auf dieses Modul 
zurueckfuehren.

von (prx) A. K. (prx)


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SamuHeinz schrieb:
> Angenommen ich habe eine Aluminium Platte mit den Massen 480x480x10mm,
> diese liegt auf 4 Seiten jeweils auf einer sehr stabilen Fläche auf.
> Somit sind 400x400m "freifliegend" in der Luft. Nun gegen wir davon aus,
> das ein Solider Block in der Mitte der Platte aufliegt, die Dichte ist
> 10g/cm3. Ich möchte herausfinden wieviel Gewicht die Aluplatte tragen
> kann, bis Sie durchbricht.

So viel wie die "sehr stabile Fläche" aushält. Denn wenn der Block gross 
genug ist, ist die Alufläche irrelevant. Die gesuchte Obergrenze hängt 
somit nicht vom Alu ab. Nur zwischendrin wirds interessant.

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Dafür gibts Näherungslösungen oder du musst es mit finite Elemente 
simulieren.
Hier werden Lösungen besprochen:
https://www.bau.uni-siegen.de/subdomains/baustatik/lehre/master/flt/arbeitsblaetter/platten-aktualisiert_ws1516.pdf

Aber das ist schon ordentliche Mathematik.

von michael_ (Gast)


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Man könnte ja mit einer Punkt-Kraft anfangen.

Klingt nach Schulaufgabe.

von MaWin (Gast)


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SamuHeinz schrieb:
> Ich möchte herausfinden wieviel Gewicht die Aluplatte tragen kann, bis
> Sie durchbricht.

Sie rutscht vorher durch Verbiegung aus der Halterung.

Und macht das, je nach Befestigung (loseaufliegend, mit Schauben durch 
ein paar Löcher, mit Profilrinne gleichförmig über die ganze Kante) bei 
sehr unterschiedlicher Zugspannung und damit Gewicht.

Mit so einem Wischiwaschi wie es dir vorschwebt kommst du also nicht 
weiter. Frage einen Statiker, nenne ihm die Art des Auflagers, und die 
genaue Materialbezeichnung.
.

von Gustl B. (-gb-)


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SamuHeinz schrieb:
> 400x400m

Nur so zu den Einheiten: Das Obige ergibt 160000 m. Mit Abstand zwischen 
Zahl und Einheit. Wenn da m^2 rauskommen soll dann entweder 400 m x 400 
m oder (400 m)^2 oder (400 x 400) m^2 schreiben. Statt dem x gibt es 
dann auch noch den Punkt • , das x ist eigentlich schon für das 
Kreuzprodukt vergeben.

von Heinz R. (heijz)


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bei den gegebenen Abmessungen und der Dichte wird der Block entweder so 
groß das über die Aluplatte ragt / an den Kanten aufliegt oder so hoch 
das er umfällt - die Aluplatte wird somit niemals brechen

von michael_ (Gast)


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Gustl B. schrieb:
> soll dann entweder 400 m x 400
> m oder (400 m)^2 oder (400 x 400) m^2 schreiben.

Jeder mit gesunden Menschenverstand und die vorherigen Zeilen gelesen zu 
haben, erkennt die richtigen Maße.

von MilliMeter (Gast)


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SamuHeinz schrieb:
> mit den Massen 480x480x10mm,
> diese liegt auf 4 Seiten jeweils auf einer sehr stabilen Fläche auf.
> Somit sind 400x400m "freifliegend"

Bitte mal zwischen mm und m eine Entscheidung treffen...

von Dussel (Gast)


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Wie du siehst, ist das Problem mindestens näherungsweise lösbar, aber es 
ist nicht so trivial, dass man es mal eben auf die Schnelle beantworten 
kann.

Am ehesten wird dir jemand grobe Erfahrungswerte geben können.
Ansonsten müsstest du es wahrscheinlich ausprobieren, berechnen, 
simulieren oder jemanden dafür bezahlen, dass er das macht.

Vielleicht hast du aber auch Glück und jemand berechnet oder simuliert 
dir das umsonst. :-)

von Purzel H. (hacky)


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Dabei ist anzumerken, dass es Alu und Alu gibt. Reinalu, weichgeglueht, 
ist weich wie ein Kaese. Anticorodal bricht gerne an den Kanten, und 
dann gibt es Flugzeug Alu, das so fest wie ein Stahl ist.

von Stefan M. (derwisch)


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SamuHeinz schrieb:
> das ein Solider Block in der Mitte der Platte aufliegt

Mit welcher Auflagefläche?
Ist das schon geklärt worden?

von Jan H. (j_hansen)


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Stefan M. schrieb:
> SamuHeinz schrieb:
>> das ein Solider Block in der Mitte der Platte aufliegt
>
> Mit welcher Auflagefläche?
> Ist das schon geklärt worden?

Wenn man die sehr vage Anforderung ernst nimmt, dann sind die 
Abmessungen Teil der Fragestellung:

SamuHeinz schrieb:
> Ich möchte
> herausfinden wie gross der Block maximal sein darf, beispielsweise ein
> Block mit 10cmx10cmx50cm wiegt ja bereits 50kg

Es geht also explizit nicht um Quader. Wenn man den Block 400x400xh [mm] 
annimmt, dann hält die Platte wohl eine höhere Masse aus als wenn der 
Block nur 1x1xh [mm] ist. Jetzt kann man den Lösungsraum noch weiter 
aufmachen, schließlich kann ich auch eine Nadelform annehmen oder eine 
Kugelform usw.

Aber der TO scheint ja kein Interesse mehr an einer genaueren Definition 
seines Problems zu haben.

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